родился 2 мая 1973 года в селе Мукур Кызылкогинского района Атырауской области. Казах.

окончил Западно-Казахстанский институт сельского хозяйства по специальности "инженер-механик", Атырауский государственный университет имени Х. Досмухамедова по специальности "экономист".

Трудовой путь начал в 1995 году старшим референтом Кобдинского районного маслихата Актюбинской области.
В 1996-1997 годах работал техником-ремонтником в АО "Мукур". В 1999 году - специалист аппарата акима Мукурского сельского округа, затем работал акимом Мукурского сельского округа, заведующим отделом коммунальной собственности, благоустройства, строительства и жилищно-коммунального хозяйства Кызылкогинского района.
В дальнейшем занимал должности акима Шортанбайского сельского округа, руководителя отдела внутренней политики, отдела земельных отношений, акима Махашского сельского округа в Курмангазинском районе.
В 2008-2012 годах возглавлял аппарат акима Индерского района, в 2012-2019 годах был заместителем акима этого района.
С июня 2019 года руководил управлением сельского хозяйства Атырауской области.
С янв. 2021 - 14.09.2022 - зам. акима Атырауской области.

с 14.09.2022 - аким Махамбетского района Атырауской области

Постановлением прокурора от 13 июля 2021 Кайрат Нурлыбаев признан подозреваемым по уголовному делу по факту растраты бюджетных средств путем незаконной выплаты инвестиционных субсидий в размере 83,7 млн тенге сельскохозяйственному производственному кооперативу "Бұйырғын".

18 октября 2021 газета "Ак Жайык", сославшись на источник, опубликовала новость о том, что замакима области Нурлыбаева подозревают в выдаче незаконной субсидии в размере 80 млн тенге.

9 ноября 2021 стало известно, что заместитель акима Атырауской области Кайрат Нурлыбаев направил досудебную претензию журналисту газеты "Ак Жайык" Фархату Абилову и главному редактору Азамату Майтанову из-за новости о том, что Нурлыбаев находится под следствием.